- 磁场对运动电荷的作用
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下列说法中正确的是( )
正确答案
解析
解:A、安培力是洛伦兹力的宏观体现.故A正确.
B、发电机是将机械能转化为电能的装置.故B错误.
C、交流电的方向随时间改变,大小不一定改变.故C错误.
D、根据电阻定律R=知,电阻串联相对于电阻的长度变长.故D错误.
故选A.
如图所示,一重力不计的带负电的粒子水平射入竖直向下的匀强电场中,带电粒子将______(选填“向上”或“向下”)偏转,如果将匀强电场换为同方向的匀强磁场,带负电的粒子将______(选填“垂直磁场向外”或“垂直磁场向里”)偏转.
正确答案
向上
垂直于磁场向外
解析
解:负电荷受力的方向与电场线的方向相反,所以电荷受力的方向向上,带电粒子将向上偏转;
带电粒子垂直进入磁场,根据左手定则判断可知,洛伦兹力方向向纸外,则其轨迹向纸外偏转.
故答案为:向上;垂直于磁场向外
下列说法正确的是( )
正确答案
解析
解:A、静止电荷处于磁场中不受到洛伦兹力,因为电荷没有运动,故A错误;
B、电场最基本的性质是对电荷有电场力的作用,即电荷处在电场中一定受到静电力的作用,故B正确;
C、根据左手定则,某运动电荷在磁场中受到的洛伦兹力方向与该处的磁感应强度方向垂直,故C错误;
D、某运动电荷在电场中受到的静电力方向与该处的电场强度方向一定平行,正电荷是相同,负电荷是相反,故D错误;
故选:B.
均匀分布着等量异种电荷的半径相等的半圆形绝缘杆被正对着固定在同一平面上,如图所示.AB是两种绝缘杆所在圆的圆心连线的中垂线而且与二者共面,该平面与纸面平行,有一磁场方向垂直于纸面(图中未画出),一带电粒子(重力不计)以初速度v0一直沿直线AB运动.则( )
正确答案
解析
解:A、因均匀分布着等量异种电荷的半径相等的半圆形绝缘杆,产生的非匀强电场,因粒子做匀速直线运动,电场力与洛伦兹力平衡,则磁场是非匀强磁场,故A错误,B正确;
C、由题意可知,粒子受到电场力与洛伦兹力处于直线运动,因f=Bqv,则粒子一定做匀速直线运动,故CD错误;
故选:B.
在如图所示匀强磁场中,一个质量为m电量为+q的圆环套在一根固定的绝缘水平长直杆上,环与杆的动摩擦因数为μ.现给环一个向右的初速度v0,则环在运动过程中克服摩擦所做的功大小可能为( )
正确答案
解析
解:根据题意有对于小环的运动,根据环受竖直向上的拉力F与重力mg的大小分以下三种情况讨论:
(1)当mg=kv0时,即v0=时,环做匀速运动,摩擦力为零,Wf=0,环克服摩擦力所做的功为零;
(2)当mg>kv0时,即v0<时,环在运动过程中做减速运动,直至静止.由动能定理得环克服摩擦力所做的功为Wf=
m
;
(3)当mg<kv0时,即v0>时,环在运动过程中先做减速运动,当速度减小至满足mg=kv时,即v=
时环开始做匀速运动.由动能定理得摩擦力做的功
Wf=mv2-
=
-
,
即环克服摩擦力所做的功为.
故选:ABD
下列有关电荷所受电场力和洛伦兹力的说法中,正确的是( )
正确答案
解析
解:A、电场的基本性质就是对其中的电荷有力的作用,故A正确
B、规定正电荷受电场力的方向与该处的电场方向一致,对于负电荷不可以,故B错误
C、电荷在磁场中受洛伦兹力时是有条件的,即运动电荷和磁场方向有夹角,故C错误
D、电荷在磁场中沿磁感线方向运动史时,不受洛伦兹力,可以做直线运动,故D错误
故选A
某空间存在着如图所示的水平方向的匀强磁场,A、B两个物块叠放在一起,并置于光滑的绝缘水平地面上.物块A带负电,物块B为不带电的绝缘块.水平恒力F作用在物块B上,使A、B一起由静止开始向左运动.在A、B一起向左运动的过程中,A、B始终保持相对静止.以下关于A、B受力情况的说法中正确的是( )
正确答案
解析
解:A、对整体分析,整体受重力、支持力、竖直向下的洛伦兹力和恒力F,合力为F不变,根据牛顿第二定律知加速度不变.A、B一起做匀加速直线运动.对A分析,受重力、支持力和洛伦兹力,洛伦兹力增大,则支持力减小,所以A对B的压力变小.故A正确.
B、整体加速度不变,隔离对A分析,f=mAa,知A、B间的摩擦力不变.故B正确,C错误.
D、整体受重力、支持力、竖直向下的洛伦兹力和恒力F,在竖直方向上,洛伦兹力增大,则地面的支持力增大,所以B对地面的压力增大.故D错误.
故选:AB.
一正电荷垂直射入匀强磁场中,其速度v的方向和受到的洛伦兹力F的方向如图所示,则磁场方向为( )
正确答案
解析
解:根据左手定则可知:让四指方向与速度方向一致,大拇指指向受力方向,手掌心向外,说明磁场方向垂直纸面向里,故D正确,ABC错误.
故选:D.
一个电子穿过某一空间而未发生偏转,则( )
正确答案
解析
解:
A、电子进入磁场有两种情况,一是沿着磁感线进入磁场,此种情况下,电子不受洛伦兹力作用,电子不会偏转,选项A错误,D正确.
B、如果该区域只存在电场,并且电子是沿着电场线的方向进入电场时,电子不发生偏转.选项B错误.
C、若电子沿存在于磁场的方向运动,则电子受到与速度方向和磁场方向都垂直的洛伦兹力的作用发生偏转.选项C错误.
故选:D.
如图所示,两根长直导线竖直插入光滑绝缘水平桌面上的M、N两小孔中,O为M、N连线中点,连线上a、b两点关于O点对称;导线均通有大小相等、方向向上的电流;已知长直导线在周围产生的磁场的磁感应强度B=k
,式中k是常数、I是导线中电流、r为点到导线的距离;一带正电的小球以初速度v0从a点出发沿连线运动到b点.关于上述过程,下列说法正确的是( )
正确答案
解析
解:根据右手螺旋定则可知直线M处的磁场方向垂直于MN向里,直线N处的磁场方向垂直于MN向外,磁场大小先减小过O点后反向增大,根据左手定则可知,带正电的小球受到的洛伦兹力方向开始上的方向向上,过O得后洛伦兹力的方向向下.由此可知,小球将做匀速直线运动,小球对桌面的压力一直在增大,故AC正确,BD错误.
故选:AC.
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